Искусство программирования для Unix - Эрик Реймонд

Аббревиатура DSV расшифровывается как Delimiter-Separated Values (формат с разделителями значений). В первом учебном примере рассматривался файл /etc/passwd, имеющий DSV-формат с символом двоеточия в качестве разделителя значений. В операционной системе Unix двоеточие является стандартным разделителем для DSV-форматов, в которых значения полей могут содержать пробелы.

Формат файла /etc/passwd (одна запись в строке, поля разделены двоеточиями) является весьма традиционным в Unix и часто используется для данных, представленных в виде таблиц. Другие классические примеры включают в себя файл /etc/group, описывающий группы пользователей, и файл /etc/inittab, который применяется для управления запуском и остановом служебных программ в Unix на различных уровнях выполнения операционной системы.

Ожидается, что организованные в таком стиле файлы данных поддерживают включение в поля данных символов двоеточия, предваренных символами обратной косой черты. В более общем смысле ожидается, что считывающий данные код поддерживает продолжение записи путем исключения знака переключения для символов начала новой строки и позволяет включать данные, содержащие непечатаемые символы, используя знаки переключения в стиле С.

Данный формат является наиболее подходящим в ситуациях, когда данные имеют табличную организацию, снабжены ключами (именами в первом поле), а записи, как правило, короткие (менее 80 символов). Описываемый формат хорошо обрабатывается с помощью традиционных инструментальных средств Unix.

Иногда встречаются и другие разделители полей, такие как символ канала (|) или даже символ ASCII NUL. В практике Unix старой школы привычно было поддерживать символы табуляции — форма представления, которая отражена в установках по умолчанию для утилит cut(1) и paste(1). Однако постепенно данная форма представления изменялась, по мере того как разработчики форматов осознавали множество мелких неудобств, возникающих ввиду того, что символы табуляции и пробелы визуально неразличимы.

DSV-формат для Unix является тем же, чем CSV (формат с разделением значений запятыми) для Microsoft Windows и других систем вне мира Unix. Формат CSV (поля разделены запятыми, для буквального представления запятых используются двойные кавычки, продолжающиеся строки не поддерживаются) в Unix встречается нечасто.

В сущности, Microsoft-версия CSV представляет собой азбучный пример того, как не следует проектировать текстовый файловый формат. Проблемы, связанные с ним, начинаются с ситуации, когда разделяющий символ (в данном случае запятая) находится внутри поля. В Unix в таком случае для буквального представления разделителя перед ним был бы вставлен символ обратной косой черты, а буквальная обратная косая черта представлялась бы при помощи двойной обратной косой черты. Такая конструкция создает единственный частный случай (знак переключения), который необходимо проверять во время синтаксического анализа файла, и требует единственного действия, когда такой символ найден, а именно — интерпретировать следующий символ буквально. Данное действие не только обрабатывает разделяющий символ, но и предоставляет способ обработки знака переключения и символов новой строки без дополнительных ухищрений. С другой стороны, в формате CSV целое поле заключается в двойные кавычки, в случае если оно содержит символ-разделитель. Если поле содержит двойные кавычки, его так же необходимо заключать в двойные кавычки, а отдельные двойные кавычки в поле необходимо повторять дважды, для того чтобы указать, что они не завершают поле.

Существует два негативных результата роста числа частных случаев. Во-первых, возрастает сложность синтаксического анализатора (и его чувствительность к ошибкам). Во-вторых, ввиду того, что правила формата сложны и непредусмотрены, различные реализации расходятся в обработке граничных случаев. Иногда продолжающиеся строки поддерживаются путем начала последнего поля строки с незакрытых двойных кавычек, но только в некоторых продуктах. Microsoft имеет несовместимые версии CSV-файлов между своими собственными приложениями, а в некоторых случаях между различными версиями одного приложения (очевидный пример — программа Excel).

5.2.2. Формат RFC 822

Метаформат RFC 822 происходит от текстового формата сообщений электронной почты в Internet. RFC 822 является основным Internet RFC-стандартом, описывающим данный формат (впоследствии заменен RFC 2822). Формат MIME (Multipurpose Internet Media Extension — многоцелевые расширения Internet) обеспечивает способ внедрения типизированных двоичных данных внутрь сообщений формата RFC 822. (Web-поиск по какому-либо из упомянутых названий предоставит ссылки на соответствующие стандарты).

В данном метаформате атрибуты записей хранятся по одному в строке, называются по меткам, имеющим сходство с именами полей в заголовке почтового сообщения, и ограничиваются символом двоеточия с последующим пробелом. Имена полей не содержат пробелов, традиционно вместо пробелов используется дефис. Значением атрибута является вся оставшаяся строка за исключением завершающего пробела и символа новой строки. Физическая строка, начинающаяся с символа табуляции или пробела, интерпретируется как продолжение текущей логической строки. Пустая строка может интерпретироваться либо как ограничитель записи, либо как указатель на то, что далее следует неструктурированный текст.

В операционной системе Unix метаформат RFC 822 является традиционным и предпочтительным для классифицированных сообщений или файлов, близко сопоставимых с электронной почтой. Более широко данный формат целесообразно использовать для записей с изменяющимся набором полей, в котором иерархия данных проста (без рекурсии или древовидной структуры).

Данный формат используется в группах новостей Usenet, как и в форматах HTTP 1.1. (и более поздних), используемых в World Wide Web. Он весьма удобен для редактирования вручную. Традиционные средства поиска в Unix хорошо проявляют себя в поиске атрибутов, хотя определение границ записей требует несколько больших усилий, чем это необходимо для построчного формата записей.

Недостатком формата RFC 822 является то, что в ситуации, когда несколько сообщений или записей в данном формате помещаются в файл, границы записей могут быть неочевидными — как лишенный интеллекта компьютер определит, где заканчивается неструктурированное текстовое тело сообщения и начинается следующий заголовок? Исторически сложились несколько различных соглашений для разграничения сообщений в почтовых ящиках. Старейший и наиболее широко поддерживаемый способ, при котором каждое сообщение начинается со строки, содержащей в начале слово "From " и сведения об отправителе, не подходит для других видов записей. Он также требует, чтобы строки в тексте сообщения, начиная с " From ", разделялись (обычно с помощью символа >), а данная практика нередко приводит к путанице.

В некоторых почтовых системах используются разграничительные строки, состоящие из управляющих символов, появление которых в сообщениях маловероятно, например, последовательность нескольких символов ASCII 01 (control-A). Стандарт MIME обходит данную проблему путем явного указания в заголовке длины сообщения, однако такое решение является ненадежным и, весьма вероятно, потерпит неудачу, если сообщения когда-либо редактировались вручную. Несколько лучшим решением является стиль record-jar, описанный далее в настоящей главе.

Примеры использования формата RFC 822 можно найти в любом электронном почтовом ящике.

5.2.3. Формат Cookie-Jar

Формат cookie-jar используется программой fortune(1) для собственной базы данных случайных цитат. Он подходит для записей, которые представляют собой просто блоки неструктурированного текста. В качестве разделителя записей в данном формате применяется символ новой строки, за которым следуют символы %% (или иногда символ новой строки с последующим символом %). В приведенном ниже примере (5.3) приведен фрагмент файла цитат почтовых подписей.

Пример 5.3. Файл программы fortune

"Среди многих злодеяний английского правления в Индии жесточайшим история сочтет Акт обезоруживания всей нации."

     -- Мохатма Ганди (Mohandas Gandhi), "Автобиография", стр. 446

%

Людям некоторых провинций строго воспрещается владеть любыми мечами, короткими мечами, луками, копьями, огнестрельным оружием или оружием любого другого типа. Владение излишним инвентарем усложняет сбор налогов и податей, а также подстрекает к бунтам.

     -- Тойотоми Хидеоши (Toyotomi Hideyoshi), диктатор Японии, август 1588

%

"Одним из обычных способов, с помощью которых тираны без сопротивления достигали своих целей, является обезоруживание людей и возведение в ранг преступления владение оружием."